книги из ГПНТБ / Боровиков, А. И. Усилители электрических сигналов в вопросах о ответах учеб. пособие для студентов РИСХМа специальностей 0636, 0501, 0502, 0504, 0509, 0531 и 0536

Выходное

сопротивление усилителя

£(,ых

(

охвачен­

ного

отрицательной

обратной связью

по напряжению,

умень­

шается

^

“

тт;— 1

осбыг. —

-7 ГДКу

а при отрицательной обратной связи по току увеличивается

=■

1-Р'Ку

< /

см.

п.

57).

59.

КАК ВВЕСТИ В УСИЛИТЕЛЬ­

На рис,

45

приведена

НЫЙ КАСКАД ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ

схема с параллельной

ОТРИЦАТЕЛЬНУЮ ОС НО НАПРЯ­

отрицательной обрат -

ЖЕНИЮ ?

ной связью по напря -

жению, которая

пода -

ется на сетку

через

конденсатор связи

С ев

.

Конденсатор связи

Сев

и

сопротивление

утечки

Rc

для

выходного

напряжения

образуют

делитель напряжения.

Через цепь делителя потечет ток

■ _____U вы».

*

^c - J"ZoCc«

Падение напряжения, создаваемое этим

током

на сопротивлении

Rc

,

будет

напряжением

обратной связи

II

-1 D

-

UiiW Rc__

^

u“l

>

Qh Следовательно,

коэффициент передачи це-

J

пи обратной связи

J$

равен

Вььходное напряжение одиночного кас­

када, как.известно, находится

в проти -

вофазе с

входным напряжением.

Строго говоря,

напряжение

IJot.

не совпадает с

выходным напряжением

усилителя,

до

так как величина сопротивления утечки велика

^ ^ с о С с е .

то

угол сдвига фазы

Д*

будет достаточно

мал} и им

можно пренебречь

(рис. 40) .

Поэтому

П с

можно считать,

что

напряжение

Uoc

практически находится в противофазе с

1/6* ,

т. е.

наблюдается отрицательная

обратная

связь.

Так как

Uoc

есть часть выходного напряжения

каскада

Uoc= jJUSwx

,

и оно находится

в противофа­

зе с входным напряжением, то

на вход лампы поступает

раз­

ность этих напряжений,

т. е.

Uci ~ U & X ~ j^0bOE. •

Следовательно,

получена отрицательная обратная связь по

на­

пряжению,

которая вводится последовательно с

входным напря­

жением

и-

,и 6ЫХ

I де

-

коэффициент передачи цепи обратной

связи.

Дет

К>

+ Еа

61. КАК ВВЕСТИ В СХЕМУ

Отрицательная обратная

КАСКАДА УСИЛЕНИЯ ОТРИЦА -

связь по току наиболее

ТЕЛЬНУЮ ОБРАТНУЮ СВЯЗЬ

просто осуществляется

ПО ТОКУ

?

включением в катодную

цепь сопротивления связи

RcgTaK.KaK это показано на рис,

4 8 ,если резистор На.

является потребителем тока, а

анодный ток выходным.

Падение напряжения от переменной составляющей анод­

ного така на сопротивлении

Rc«

будет напряжением об -

ратной связи

UoC=jgwxRc&.

следовательный,

так как для

переменной составляющей то­

ка сопротивление конденсато­

ра

С к|

очень мало,

т. е. точка

S'

(см. рис.48)

практически

(по переменному

току) заземлена, следователь­

но, входное

напряжение будет

подано на сетку и катод по­

следовательно с

напряжением

обратной связи

U o c .

Обратную связь по выход­

ному току с внешней нагруз­

кой получают по более слож­

ной схеме.

62. ЧТО ТАКОЕ КАТОДНЫЙ

Катодный повторитель —

ПОВТОРИТЕЛЬ И КАКИМИ

это усилительный каскад

СВОЙСТВАМИ ОН ОБЛАДАЕТ?

со 100%-ной отрицатель -

ной обратной связью по

напряжению.

На рис. 49

приведена схема

катодного повторителя. На- .

грузка

R H

включена в катодную цепь.

Выходное на -

пряжение

U йык

,

снимаемое

с нагрузочного сопротивле­

ния, одновременно является

и напряжением обратной связи,

т. е.

Uoc — и бых

>

следовательно,

jb

= 1 .

Поэтому

обратная связь будет

100%-ной.

Коэффициент усиления по напряжению такого уси­

лителя

\/

К у

К у

с

j

А■+ jiKy

1 + Ку

и называют катодным повтори­

+ Е а

телем.

ка ­

Основными свойствами

тодного повторителя являются:

1 ) коэффициент усиления по

напряжению не более 1 К

1

(напряжение не усиливается);

2 ) выходное напряжение по

фазе совпадает с входным на —

пряжением ;

3)

наилучшая линейность

усиления (практически не обла­

дает линейными и нелинейным.-

искажениями);

4)

коэффициент усиления по

току и мощности может быть

достаточно большим, поэтому

называют усилителем тока

катодный повторитель иногда

Ki:

Збых _ Uu».Z.6< _ |/

Z ex . ??

Rax ,

Зех

UfixZbMx

Zbwx

Rewx * R cx^R e*

(Cp=Ki

k u ^ i

j

5)

наибольшая стабильность работы по выходному напря

жению и выходаому>току (стабилизация выходной мощности);

в)

наименьшее воздействие выходной цепи на входную

(изменения в выходной цепи не воздействуют на режим рабо­

ты входной

цепи);

7) высокое входное и низкое выходное сопротивление.

63. КАК ОЦЕНИВАЕТСЯ СТА -

Стабильность работы

БИЛЬНОСТЬ РАБОТЫ УСИЛИ -

усилителя характери -

ТЕЛЯ И ОТ ЧЕГО ОНА ЗАВИСИТ?

зуется степенью зави­

симости коэффициента

усиления усилителя от

—

,

т. е. относительным изменением

коэффициента усиле -

ния К.

Чем меньше это отношение, тем

меньше нестабиль -

ность,

тем выше стабильность.

Для усилителя, охваченного

отрицательной обратной

связью,

нестабильность

и

dK»

elk

1 + pky

dky

К

64. ЧТО ТАКОЕ ВХОДНАЯ

При работе каскада в об­

ДИНАМИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ

ласти верхних ч а с т о т через

УСИЛИТЕЛЬНОГО КАСКАДА ?

внутриламповые паразитные

емкости

Сек . С ас

и Сок

будут прохо -

дить токи, загружающие

каскад Наличие этих токов приводит

к изменению режима работы лампы и ее параметров,

в том

числе и входной емкости

С 6х

каскада.

На рис. 50 паразитные емкости,

показанные пунктиром,

представлены как сосредоточенные емкости,

подключенные к

идеальной электронной лампе.

Еа

При

наличии отрицательного

смещения на сетке лампы сеточ­

ный ток лампы

Зс

можно

считать равным нулю. Очевидно,

мгновенное значение входного

тока

можно опреде -

Ы1 лить как сумму мгновенных

значений токов, проходящих через

емкости

С ас

. и

Сек

Uoc, — U

- ( - Uвых) -

Ui-t + USbix = (JexG + К») >

следовательно:

Uftf joJfex -

Uex(t+kv)]a) Сас + (JfcxjcoCcK

ИЛИ

С 6fc = Сос(И Ку) + С ск .

РЕОСТАТНОГО УСИЛИТЕЛЯ

раметров раостатно-емкост-

НАПРЯ/КЕНИЯ ?

ного усилителя,

должны

ходные данные:

быть заданы следующие ис­

1 )

напряжение источника питания

Еа

6-

•

2 ) величина требуемого выходного напряжения Ufeeix

3)

величина входного сигнала,подлежащего усилениюUe*£

4)

характер будущей нагрузки усилителя

R h , ом;

5)

полоса частот работы

усилителя

jn

j

гц

6 )

допустимое значение частотных искажений /Л»-/Л£1

С х е м а

р а с ч е т а

Расчет проводится,

начиная с последнего каскада. '

1. {.Коэффициент усиления усилителя

, _ U febll ,

триоде практически не превышает

К| •» 20-30,

поэтому

имея заданный коэффициент усиления,

можно определять

количество каскадов,

из которых должен состоять

рассчиты­

ваемый

усилитель

j^y

По полученному числу каскадов устанавливают значение

коэффициента усиления для каждого каскада

Ко

,

стремясь иметь их по возможности одинаковыми.

2.

По величине требуемого выходного напряжения и ха­

ронной лампы и находят ее параметры

/I , R i

,

оп­

ределяют

Uсо

, рекомендуемую величину

Rc

и

номинальный анодный ток

.

3. На графике

строятся

статические

анодные

характе

-

ристики лампы

7а ® FCUa)

(рис. 51)

Ro.= l3-M )R i

-

5.

По данным

Во.

и

Re-

строится

динамичес­

кая характеристика каскада по точкам

За. •*

О,

Ua^Ea.

,

Ua.» О, la -

6.

На динамической характеристике уточняется

положе

-

гом напряжения смешения

Uco

Если потребуется,

анодную характеристику можно ниве -

пировать (см. рис. 51).

7.

Определив амплитуду заданного выходного налряже!.ия

1

проверяют,

укладывается

ли она

на участке

динамической характеристики

(нагрузочной пря -

мой) между точками а и б с

ордина там,и,

соответствующими.

Uс.* 0 и

Ut: 2.Uco

2llam

Размах двойной амплитуды

не должен выхо­

дить за указанные пределы.

8.

Определяют по графику величины тока

и напряжения

покоя

Зао

и

Uao

(постоянные составляющие анод­

ного тока и анодного напряжения).

9.

Находят катодное сопротивление узла автоматическо­

го смещения

Uco+ 0,1

к “

ОМ ^

ч

Зао

10.

Определяют

катодную емкость узла смещения

4590

Ск= ' Rя фн

1 1 .

Находят величину

Rc

RL -

RaRi йсг

R a R i . + R a R c i ^ R i R c i

1 2 .

Определяют-шунтирующую емкость

Сg—Сакл| + [Сск.-»-Сас(1+к»)]А1+См .

где

Сак

-

выходная емкость лампы предыдущего каска­

да, а выражение в скобках

Сек + Сос(НК»)

-

емкости

рассчитываемого каскада.

Емкость

Со

не следует рассчитывать,

в том слу-

чае, когда верхняя

заданная частота не превышает 2-3 кгц.

13.

По заданной величине коэффициента частотных иска -

жений

FA ft

определяют величину

о '

■К)1' .

RaR.g<g

^ 7м«-|

RaRi + RaRci_T RiRc*.

21Г^«Со

Pk = 3 «o'Rk

у

мощность,

рассеиваемая

в анодном сопротивлении

Ра = Зао Ra

б™ ,

мощность,

рассеиваемая

на аноде лампы

P0 =3ao-Uao

бт *

17. Находят коэффициент полезного действия

каскада

в

ра+ Ркок,

-

( Коси

66. ЧЕМ ХАРАКТЕРИ ЗУЕТСЯ

В режиме усиления класса

РЕЖИМ РАБОТЫ КАСКАДА В

'А*' на сетку лампы пода-

КЛАССЕ 'А " ?

ется такое напряжение сме­

щения

U со

, при

котором

рабочая точка А

Следовательно,

в течение всего периода колебаний входного

сигнала через лампу протекает постоянная составляющая

анодного тока

Jao

. При отсутствии сигнала на ано­

де лампы выделяется

мощность потерь Pa=3ao,llao

,

Таким образом, основными характерными особенностями

режима класса

"А " являются: